CN207150535U - 太阳能发电预警保护*** - Google Patents

太阳能发电预警保护*** Download PDF

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Abstract

本实用新型的太阳能发电预警保护***,电池组衰减检测电路、逆变器温升检测电路连接微处理电路,微处理电路连接通讯电路,能对电池组、逆变器的性能进行检测,通过GSM通讯模块发送到用户手机上,用户提前知晓、及时修正,进一步提高发电效率。本实用新型结构简单,传感器测量电池组的电压、电流相乘得出功率信号,送入减法电路与标称功率比较得出偏差功率信号,温度传感器检测逆变器功率开关器件工作时的温度是否正常,输出高低电平,单片机通过逻辑相除运算将偏差功率信号与标称功率信号进行相除得出功率衰减值,并将功率衰减值和高低电平经数据编码后由GSM模块通过SIM卡将信息发送到用户手机上,及时知晓、修正,以进一步提高发电效率。

Description

太阳能发电预警保护***
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域,特别是太阳能发电预警保护***。
背景技术
太阳能由于其清洁、可再生、资源丰富等优点越来越受到人们的青睐,在诸多的太阳能利用领域中,太阳能发电领域发展最为迅速,太阳能发电技术应用最广泛。
太阳能电池组在光伏控制器的控制下将太阳能转换为直流电能,再通过逆变器将电池组的直流电能转换为交流电能,电池组的性能直接影响光电转换的效率,逆变器的好坏影响取得功率的大小及并网是否正常运行,为了进一步提高发电效率,有必要对电池组、逆变器的性能进行检测。
因此本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型目的是提供太阳能发电预警保护***,能对电池组、逆变器的性能进行检测,通过GSM通讯模块发送到用户手机上,用户提前知晓、及时修正,以进一步提高发电效率。
为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:包括电池组衰减检测电路、逆变器温升检测电路、微处理电路、通讯电路,其特征在于,电池组衰减检测电路、逆变器温升检测电路连接微处理电路,微处理电路连接通讯电路;
所述电池组衰减检测电路包括霍尔电流传感器P1、霍尔电压传感器P2,霍尔电流传感器P1的引脚1连接电源+5V,霍尔电流传感器P1的引脚3连接地,霍尔电流传感器P1的引脚2分别连接电阻R5的一端、电容C2的一端、电阻R7的一端、运算放大器AR2的反相输入端,电阻R5的另一端连接电源+5V, 电容C2的另一端连接地,电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的输出端、电阻R8的一端,运算放大器AR2的同相输入端连接接地电阻R6的一端,电阻R8的另一端分别连接稳压管Z1的正极、稳压管Z2的负极、接地电容C3的一端、乘法器IC1的引脚6,稳压管Z1的负极连接电源+5V,稳压管Z2的正极连接地,霍尔电压传感器P2的引脚1和二极管D2的负极、二极管D1的正极、运算放大器AR3的引脚2连接地,霍尔电压传感器P2的引脚2分别连接二极管D2的正极、二极管D1的负极、运算放大器AR3的引脚1、电阻R9的一端,运算放大器AR3的引脚4连接地,运算放大器AR3的引脚7连接电源+5V,电阻R9的另一端连接电容C5的一端,电容C5的另一端分别连接运算放大器AR3的引脚3、接地电容C4的一端、乘法器IC1的引脚1,乘法器IC1的引脚2连接电源+15V,乘法器IC1的引脚5连接电源-15V,乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地,乘法器IC1的引脚3分别连接乘法器IC1的引脚4、电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接运算放大器AR4的同相输入端,运算放大器AR4的反相输入端分别连接标称功率信号H1的输出端、接地电容C5的一端、电阻R13的一端,电阻R13的另一端分别连接运算放大器AR4的输出端、单片机U1的引脚39;
所述逆变器温升检测电路包括温度传感器D1,温度传感器D1的引脚1连接电源+5V,温度传感器D1的引脚3连接地,温度传感器D1的引脚2分别连接电阻R1的一端、电阻R2的一端,电阻R1的另一端连接电源+5V,电容C1的一端连接电源+5V,电容C1的另一端连接地,电阻R2的另一端连接运算放大器AR1的同相输入端,运算放大器AR1的反相输入端连接电位器RP1的可调端,电位器RP1的上端连接电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接电源+5V,电位器RP1的下端连接电阻R4的一端,电阻R4的另一端连接地。
本实用新型结构简单,传感器测量电池组的电压、电流相乘得出功率信号,送入减法电路与标称功率比较得出偏差功率信号,温度传感器检测逆变器功率开关器件工作时的温度是否正常,输出高低电平,单片机通过逻辑相除运算将偏差功率信号与标称功率信号进行相除得出功率衰减值,并将功率衰减值和高低电平经数据编码后由GSM模块通过SIM卡将信息发送到用户手机上,用户提前知晓电池组、逆变器的性能,及时修正,以进一步提高发电效率。
附图说明
图1为本实用新型电路连接模块图。
图2为本实用新型电路连接原理图。
具体实施方式
为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
实施例一,太阳能发电预警保护***,电池组衰减检测电路将传感器测量电池组的电压、电流相乘得出功率信号,送入减法电路与标称功率比较得出偏差功率信号,送入微处理电路,逆变器温升检测电路用于检测逆变器功率开关器件工作时的温度是否正常,将高低电平送入微处理电路,微处理电路通过逻辑相除运算将偏差功率信号与标称功率信号进行相除得出功率衰减值,并将功率衰减值和逆变器温度是否正常值经数据编码后由通讯电路中GSM模块通过SIM卡将信息发送到用户手机上,用户提前知晓电池组、逆变器的性能,及时修正,以进一步提高发电效率;所述电池组衰减检测电路用于在设定的光照强度下,将传感器测量电池组的电压、电流相乘得出功率信号,送入减法电路与标称功率比较得出偏差功率信号送入单片机,包括型号为HOVS-01S0的霍尔电流传感器P1、型号为HV300GB的霍尔电压传感器P2,霍尔电流传感器P1的引脚1输出连接电源+5V,霍尔电流传感器P1的引脚3连接地,霍尔电流传感器P1的引脚2的微弱电压信号经上拉电阻R5、滤波电容C2后送到电阻R7、运算放大器AR2、电阻R6组成的比例放大电路的反相输入端,经同相比例放大后从运算放大器AR2的输出端输出,最后经限流电阻R8、稳压管Z1和稳压管Z2钳位、电容C3滤波后送到型号为ICL8013的乘法器IC1的引脚6,霍尔电压传感器P2的引脚1连接地,霍尔电压传感器P2的引脚2输出的电压信号经反相并联的二极管D1、D2稳压后送入运算放大器AR3的引脚1,运算放大器AR3的引脚2连接地,运算放大器AR3的引脚7连接+5V,运算放大器AR2的引脚3连接地,经电阻R9、电容C5反馈电路放大后、电容C4滤波后从运算放大器AR3的引脚3输出到乘法器IC1的引脚1,乘法器IC1的引脚2连接电源+15V,乘法器IC1的引脚5连接电源-15V,乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地,乘法器IC1的引脚3为输出端和乘法器IC1的引脚4连在一起输出功率信号经限流电阻R10送到运算放大器AR4、电容C5、电阻R13组成的减法电路的同相输入端,运算放大器AR3的反相输入端连接标称功率信号H1(此为设定的光照强度、光谱下,所测的电池组的额定功率),两输入端减法运算后得出偏差功率信号从运算放大器AR3的输出端送入单片机U1的引脚38;所述逆变器温升检测电路检测逆变器功率开关器件工作时的温度,包括型号为DS18B20的温度传感器D1,温度传感器D1的引脚1连接电源+5V,温度传感器D1的引脚3连接地,温度传感器D1的引脚2输出温度信号经上拉电阻R1、电容C1滤波、电阻R2限流后送到运算放大器AR1的同相输入端,与运算放大器AR1的反相输入端阈值电压(逆变器正常运行时温度对应的电压信号)进行比较,由电位器RP1、电阻R3、电阻R4组成的分压电路提供,检测的温度高于正常运行时温度时,运算放大器AR1输出高电平到单片机U1的引脚38。
实施例二,在实施例一的基础上,所述微处理电路通过逻辑相除运算将偏差功率信号与标称功率信号尽心相除得出功率衰减值,并将功率衰减值和逆变器温度是否正常信号经数据编码后由GSM模块通过SIM卡将信息发送到用户手机上,包括型号为AT89C52的单片机U1,单片机U1的引脚40连接电源+5V, 单片机U1的引脚20连接地,单片机U1的引脚9连接由电阻R9、电解电容E1组成的自动复位电路,单片机U1的引脚18、引脚19连接由晶振X1、电容C6、电容C7组成的时钟电路。
实施例三,在实施例一的基础上,所述通讯电路包括SIM卡U3,SIM卡U3的引脚1为供电端连接电源+5V,电容C9和电容C10为电源滤波电容,滤除SIM卡U3自身产生的脉冲干扰, SIM卡U3的引脚2连接GSM模块U2引脚3为复位信号输入端,由电容C6和电阻R14组成,用于激活SIM卡, SIM卡U3的引脚3连接GSM模块U2引脚3为时钟信号输入端,由电阻R15和电容C7组成,为SIM卡U3读写信息提供时钟,SIM卡U3的引脚4为数据输入端,由电阻R16和电容C8组成,用于数据传输,并连接GSM模块U2引脚4,用于数据传输,GSM模块U2引脚1为通讯状态指示端,通讯模式时输出高电平经,经电阻R17连接三极管Q1基极,由于三极管Q1发射极接地,三极管Q1饱和导通,三极管Q1的集电接地,从而电阻R19和指示灯LED1组成的指示灯电路构成闭合回路,指示灯LED1亮,GSM模块U2的引脚5为模块触发开机端和单片机U1的引脚8连接,由二极管D3、电阻R18、电解电容E2组成, GSM模块U2引脚6与单片机引脚10连接,用于传输SIM卡信息至单片机,GSM模块U2引脚7与单片机引脚11连接,用于接收单片机读取的电池组的功率衰减值和逆变器温度是否正常值,并通过网络发送至用户手机。
本实用新型在进行使用的时候,霍尔电流传感器P1将电池组充电电流转换为微弱电压信号经电阻R7、运算放大器AR2、电阻R6组成的比例放大电路同相比例放大后,经限流电阻R8、稳压管Z1和稳压管Z2钳位、电容C3滤波后送到型号为ICL8013的乘法器IC1的引脚6,霍尔电压传感器P2将感应的电池组充电电压,经反相并联的二极管D1、D2稳压后送入运算放大器AR3、电阻R9、电容C5组成的比例放大电路同相比例放大后送到乘法器IC1的引脚1,乘法器IC1将电压、电流信号模拟相乘,输出功率信号经限流电阻R10送到运算放大器AR4、电容C5、电阻R13组成的减法电路的同相输入端,与运算放大器AR3的反相输入端连接标称功率信号H1(此为设定的光照强度、光谱下,所测的电池组的额定功率),进行减法运算后得出偏差功率信号送入单片机U1的引脚38;型号为DS18B20的温度传感器D1输出温度信号经上拉电阻R1、电容C1滤波、电阻R2限流后送到运算放大器AR1的同相输入端,与运算放大器AR1的反相输入端阈值电压(逆变器正常运行时温度对应的电压信号)进行比较,检测的温度高于正常运行时温度时,运算放大器AR1输出高电平到单片机U1的引脚38,单片机U1通过逻辑相除运算将偏差功率信号与标称功率信号进行相除得出功率衰减值,并将功率衰减值和逆变器温度是否正常值经数据编码后由通讯电路中GSM模块通过SIM卡将信息发送到用户手机上,用户提前知晓电池组、逆变器的性能,及时修正,以进一步提高发电效率;
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型具体实施仅局限于此;对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说,在基于本实用新型技术方案思路前提下,所作的拓展以及操作方法、数据的替换,都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.太阳能发电预警保护***,包括电池组衰减检测电路、逆变器温升检测电路、微处理电路、通讯电路,其特征在于,电池组衰减检测电路、逆变器温升检测电路连接微处理电路,微处理电路连接通讯电路;
所述电池组衰减检测电路包括霍尔电流传感器P1、霍尔电压传感器P2,霍尔电流传感器P1的引脚1连接电源+5V,霍尔电流传感器P1的引脚3连接地,霍尔电流传感器P1的引脚2分别连接电阻R5的一端、电容C2的一端、电阻R7的一端、运算放大器AR2的反相输入端,电阻R5的另一端连接电源+5V, 电容C2的另一端连接地,电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的输出端、电阻R8的一端,运算放大器AR2的同相输入端连接接地电阻R6的一端,电阻R8的另一端分别连接稳压管Z1的正极、稳压管Z2的负极、接地电容C3的一端、乘法器IC1的引脚6,稳压管Z1的负极连接电源+5V,稳压管Z2的正极连接地,霍尔电压传感器P2的引脚1和二极管D2的负极、二极管D1的正极、运算放大器AR3的引脚2连接地,霍尔电压传感器P2的引脚2分别连接二极管D2的正极、二极管D1的负极、运算放大器AR3的引脚1、电阻R9的一端,运算放大器AR3的引脚4连接地,运算放大器AR3的引脚7连接电源+5V,电阻R9的另一端连接电容C5的一端,电容C5的另一端分别连接运算放大器AR3的引脚3、接地电容C4的一端、乘法器IC1的引脚1,乘法器IC1的引脚2连接电源+15V,乘法器IC1的引脚5连接电源-15V,乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地,乘法器IC1的引脚3分别连接乘法器IC1的引脚4、电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接运算放大器AR4的同相输入端,运算放大器AR4的反相输入端分别连接标称功率信号H1的输出端、接地电容C5的一端、电阻R13的一端,电阻R13的另一端分别连接运算放大器AR4的输出端、单片机U1的引脚39;
所述逆变器温升检测电路包括温度传感器D1,温度传感器D1的引脚1连接电源+5V,温度传感器D1的引脚3连接地,温度传感器D1的引脚2分别连接电阻R1的一端、电阻R2的一端,电阻R1的另一端连接电源+5V,电容C1的一端连接电源+5V,电容C1的另一端连接地,电阻R2的另一端连接运算放大器AR1的同相输入端,运算放大器AR1的反相输入端连接电位器RP1的可调端,电位器RP1的上端连接电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接电源+5V,电位器RP1的下端连接电阻R4的一端,电阻R4的另一端连接地。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电预警保护***,其特征在于,所述微处理电路包括型号为AT89C52的单片机U1,单片机U1的引脚40连接电源+5V, 单片机U1的引脚20连接地,单片机U1的引脚9连接由电阻R9、电解电容E1组成的自动复位电路,单片机U1的引脚18、引脚19连接由晶振X1、电容C6、电容C7组成的时钟电路。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电预警保护***,其特征在于,所述通讯电路包括SIM卡U3,SIM卡U3的引脚1连接电源+5V,电容C9上端和电容C10的上端均连接电源+5V,电容C9下端和电容C10的下端均连接地,SIM卡U3的引脚2分别连接电阻R14一端和电容C6一端,电容C6另一端连接地,电阻R14另一端连接GSM模块U2引脚3,SIM卡U3的引脚3分别连接电阻R15一端和电容C7一端,电容C7另一端连接地,电阻R15另一端连接GSM模块U2引脚2,SIM卡U3的引脚4分别连接电阻R16一端和电容C8一端,电容C8另一端连接地,电阻R16另一端连接GSM模块U2引脚4,SIM卡U3的引脚6连接地,GSM模块U2引脚1连接电阻R17一端,电阻R17另一端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极接地,三极管Q2的集电极连接电阻R19一端,电阻R19另一端连接指示灯LED1负极,指示灯LED1正极连接电源+5V,GSM模块U2的引脚5分别连接单片机U1的引脚8、二极管D3正极、电阻R18一端、电解电容E2负极,二极管D3的负极和电解电容E2的正极连接电源+5V, 电阻R8另一端连接地,GSM模块U2引脚6连接单片机U1的引脚10,GSM模块U2引脚7连接单片机U1的引脚11。
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